Animació Recorreguts virtuals, il̇ luminació, visualització de l’escena i renderització

PAC 3Pere Amengual GomilaNovembre 2014

2

Animació - PAC 3

1. [2 punts per clip, es a dir, 4 punts en total, prèvia resposta de la primera pregunta] Adjunt a aquest document trobaràs un arxiu .ZIP amb dos clips que contenen una animació. Ambdós tenen es-tètiques i resultats molt diferents però, tot i així, comparteixen el mateix procediment de creació quant als moviments i enquadra-ments. Explica quin creus que és aquest procediment que tenen en comú.

Fet això, hauràs d’explicar el procés de creació que faries en cada cas, tot seguint el programari 3D que estiguis fent servir pel segui-ment de l’assignatura. No cal que expliquis ni el modelatge, ni els materials, ni les llums que hi intervenen. Únicament has d’explicar amb el màxim de detall possible el mètode de creació de cadascun dels moviments i enquadraments de les animacions per tal d’ob-tenir la mateixa visualització dels clips. Si vols pots ajudar-te de gràfics i/o de la construcció d’arxius similars.

El procediment que tenen en comú és l’ús de “motion path” per rea-litzar una animació amb guies. La diferència és que en el clip 1 s’ha animat el moviment dels objectes i en el clip 2 el que s’ha animat és la posició i orientació de la càmera.

El procés de creació dels moviments i els enquadraments del primer clip és el següent:

Pla 1: (0:00 - 04:23) GPG. Per crear el recorregut del UFO i l’avió que el persegueix s’ha fet servir animació amb guies, i així les naus segueixen el camí traçat amb la corba.

Els passos a seguir són els se-güents: en primer lloc hem de crear la corba que ha de seguir la nau. Es pot fer servir gairebé

qualsevol tipus de cor-ba, però la de tipus CV Curve tool ens proporci-ona un control fàcil dels punts que la conformen si premem F8 i entrem en el mode de selección de components. Aques-ta corba està situada de

manera que va baixant de esquerra a dreta de la pantalla i baixant, fins que gira per darrera la primera roca.

3

Animació - PAC 3

A continuació hem d’assignar el motion path seleccionant primer la nau, i després la corba, anant a continuació al menú Animate / Motion Paths / Attach to Motion Path. Si en lloc de seleccionar directament l’opció premem sobre el quadradet que hi a la seva dreta podrem accedir a les opcions i canviar alguns dels paràmetres en cas de que sigui necessari.

Els paràmetres més im-portants que ens poden interessar són la durada del moviment (especifi-cant el fotograma d’inici i de final) i la seva ori-entació en cas de que no es correspongui amb la dessitjada. Prement sobre l’opció Attach fi-nalitzarem l’operació i podrem visualitzar el re-sultat amb els controls de reproducció de la línia de temps.

4

Animació - PAC 3

Es repeteix el procés per la segona nau, canviant la trajectòria de la corba i el fotograma d’inici.

El pot observar un esborrany de l’animació del clip a l’adreça http://graumultimedia.com/wp-content/uploads/pac3_pr1_clip1_pla1.mp4

Pla 2: (04:24 - 06:06) En el segon pla observem que la distància en-tre la càmera i l’UFO és constant (encara que hi ha una petita ro-tació de la nau independent de la càmera).

Per aconseguir que els dos ob-jectes es desplacin junts i a la mateixa velocitat per la corba, el més adeqüat és primer crear un ajudant tipus locator.

Per facilitar la feina, he creat un grup amb la càmera i l’UFO, així quan realitzin el moviment ho fe-ran en conjunt.

5

Animació - PAC 3

Finalment, cal realitzar un constrain de tipus parent amb el grup “ufo_i_camera” com a fills del locator. D’aquesta manera, tant l’UFO com la càmera estan lligades a aquest locator.

Per realitzar al moviment a través de la corba seguirem els mateixos passos que en el pla anterior, fent attach del locator a la corba que defineix el recorregut.

Es pot veure un esborrany de l’animació en el següent enllaç: http://graumultimedia.com/wp-content/uploads/pac3_pr1_clip1_pla2b.mp4

Pla 3: (06:07 - 08:11) El pla 3 se-gueix bàsicament els mateixos principis explicats al pla anterior, només que aquesta vegada el punt de vista és des de la part posterior de l’avió en el sentit de la marxa. Es pot fer servir un loca-tor, un grup per la càmera i l’avió, una corba a la que fer un motion path allocator i petits moviments de l’avió per emular el seu balan-ceig.

Pla 4: (08:12 - 11:19) El Pla 4 és un Gran Pla General que abarca una visió general de la persecució. El moviment de les dues naus s’ha realitzat amb el procediment “mo-tion path”. El moviment de la cà-mera a partir de la meitat del pla és un simple paneig a la dreta que segueix la trajectòria de les naus.

6

Animació - PAC 3

Pla 5: (11:20 - 15:14) El Pla 5 està realitzat amb càmera fixa i, pel que fa al moviment, l’únic a des-tacar són les trajectòries de les naus, realitzades també amb l’eina motion path.

.

El procés de creació dels moviments i els enquadraments del segón clip es correspon amb el que es coneix com a “turntable”, per la seva similitud en l’efecte que s’obté disposant un objecte al centre d’un to-cadiscs, i consisteix en un moviment circular de la càmera al voltant d’un objecte.

Aquest procés en la versió actual de Maya es pot realitzar de dues maneres, la primera consisteix en crear un cercle y asignar-li una cà-mera amb el motion path. És exactament el mateix procés descrit més adalt, amb la única diferència de que no s’ha de crear una corba sinó un cercle.

Però existeix una altra manera encara més directa de realitzar aquest procés, i és fent servir la eina “turntable” que ens proporciona Maya. Per realitzar un “turntable” només hem de seguir els següents passos:

No sempre és necessari, però és conve-nient assegurar-se de que l’objecte so-bre el que volem rotar la càmera tengui el pivot en el seu centre. En cas contrari, observarem un molest desplaçament de l’objecte a la pantalla mentres la càme-ra va girant. Per posicionar el pivot feim servir l’opció Modify / Center Pivot amb l’objecte seleccionat.

7

Animació - PAC 3

A continuació, amb l’objecte seleccio-nat, fem servir l’opció del menu Ani-mate / Turntable. Si fem clic sobre el petit quadrat de la dreta podrem ajus-tar alguns paràmetres, tals com la du-ració de l’animació o el sentit del gir (horari o anti-horari).

Si volem canviar el tipus d’interpolació que realitza Max per defecte, podem seleccionar a l’Outliner el grup que s’haurà acabat de crear, a l’interior del qual hi ha la turntableCamera1. Amb el grup seleccionat, al Graph Editor podrem seleccionar els punts corres-ponents als fotogrames clau i l’opció

Linear Tangents. Així, l’animació tendrà una ve-locitat constant i es podrà veure en forma de loop sense problemes.

He realitzat el següent exemple d’aquest tipus d’animació:

http://graumultimedia.com/wp-content/uploads/pac3_pr1_clip2_turntable.mp4

8

Animació - PAC 3

2. [2 punts] Explica i raona a la teva manera, com ho faries per a emfatitzar les formes dels objectes 3D correctament en una esce-na 3D mitjançant la il·luminació.

Per emfatitzar correctament les formes dels objectes 3D mitjançant l’il·luminació existeix un mètode conegut com “il·luminació en tres punts”. Aquesta convenció d’il·luminació es troba fermament establer-ta dins el teatre i la cinematografia, així com al mon de l’animació 3D, ja que resulta particularment efectiu per realçar la sensació tridimen-sional.

La llum principal, o “key light”, brilla directament sobre el subjecte i és el llum que proporciona les característi-ques que defineixen en major mida la força, el color i l’angle de l’il·luminació. Es situa a un costat de manera que el subjecte queda amb un costat ben il-luminat i l’altre amb algunes ombres.

La llum de farciment, també coneguda amb el nom de flaix compensatori pri-mari o “fill light”, té la funció de obrir la il·luminació al costat del subjecte que havia quedat més fosc, i reduir així la densitat de les ombres. Normalment és més suau i menys fort que la llum

principal i es situa al costat oposat a aquesta.

La llum posterior, o flaix compensa-tori secundari o “back light” serveix per separar el subjecte del fons i crea un subtil resplandor en les vores que dóna profunditat a l’escena. Es situa darrera el subjecte i l’il·lumina des de la seva part posterior.

Quan es fan servir tots els tres punts de llum, l’escena aconsegueix la sen-sació tridimensional cercada.

Addicionalment, es pot fer servir un quart llum, que s’anomena llum d’am-bient i que es pot fer servir per il·lumi-nar subtilment el fons de l’escena. En el món de l’animació 3D es fa servir un “ambient light” per cobrir aquesta funció.

9

Animació - PAC 3

He realitzat aquesta petita animació que explica amb exemples com afecten els diversos punts d’il·luminació a una escena.

http://graumultimedia.com/wp-content/uploads/superman_1_tres_punts.mp4

10

Animació - PAC 3

3. [2 punts] Explica com faries amb el teu programari 3D d’ús ha-bitual, el render d’una escena amb 5 càmeres animades que volen mostrar les diferents estances d’un habitatge. Com ho faries per obtenir un únic clip?

Amb el programari Maya, hi ha vàries maneres de fer el render d’una escena amb 5 càmeres animades que volen mostrar les diferents es-tàncies d’un habitatge.

a. Animar la posició d’una sola cà-mera la càmera amb Set Key, pas-sant abruptament d’una posició a una altra fent ús de l’opció Tan-gents / Stepped. Un procediment senzill però que no permet massa flexibilitat en cas de que s’hagi de modificar la durada dels plans i que dificulta molt els moviments i des-plaçaments de càmera ja que s’ha de fir un ús constant dels keyfra-

mes i requereix molta cura per evitar els moviments indesitjats. Per obtenir un únic clip basta renderitzar tota l’escena del primer al darrer fotograma. És un mètode poc recomanable.

opció tangents/stepped del Graph Editor

11

Animació - PAC 3

b. Treballar amb una scene per cada pla de l’escena, renderitzar-los per separat, obtenint les seqüències d’imatges o els clips corresponents a cada pla, i realitzar posteriorment el muntatge en un programa espe-cialitzat com Adobe Premiere o Adobe After Effects. Recomanat per treballs especialment laboriosos o que s’han de treballar en equip.

c. Fer servir el camera sequencer. El programa-ri Maya ens ofereix una opció pensada per mun-tatges provisionals de plans que ens pot servir fins i tot per treballs senzills, permetent un flux de treball similar al dels programes de edi-ció no-lineal de vídeo sense sortir del programa. Un possible mètode de treball amb el camera sequencer seria “filmar” tota l’animació des-de les distintes càmeres i editar el resultat fins aconseguir el resultat desitjat. Finalment quan es renderitza l’animació aquesta ja presenta els canvis de càmera programats.

muntatge dins el programa After Effects

12

Animació - PAC 3

4. [2 punts] Fes una prova de render senzill, per exemple, el d’una animació d’una capsa que es desplaça d’un punt A a un punt B d’una durada de 25 fotogrames. Calcula el render de dues maneres diferents: primer com a seqüència d’imatges i després com a un únic fitxer de vídeo. Digueu quins avantatges i inconvenients pre-senten cadascun d’aquests dos mètodes i quin creus que és millor. Raona la teva resposta.

Per renders finals sempre serà més aconsellable fer servir les opcions de renderitzar per imatges i només fer servir l’exportació com a un únic fitxer de vídeo en casos puntuals.

Exportar dirèctament a vídeo és més ràpid i, si hem fer servir so, aquest queda exportat de forma conjunta, però té l’inconvenient de que si el render s’atura per qualsevol motiu (i a vegades s’atura sense cap causa aparent) ens veurem obligats a renderitzar-ho tot des de l’inici fins al final. Ja que el temps que triga l’ordinador en realitzar alguns renders pot ser molt alts, aquesta opció és desaconsellable.

Exportar frame a frame ens proporcionarà una enorme quantitat de fit-xers que haurem anomenat seguint alguna de les convencions propos-tes pel programa, per exemple animacio_0001.jpg, animacio_0002.jpg, etc...

Aquesta sèrie de fotogrames no es pot visualitzar directament, i l’hau-rem d’ensamblar fent servir un programa d’edició de vídeo no-lineal. Però no és necessari importar els fotogrames un a un, ja que aquests programes reconeixen la seqüència d’imatges, però haurem d’invertir

una mica més de temps en realitzar el muntatge del clip i exportar-lo.

Un avantatge d’exportar imatge a imatge és que si ho feim amb un format d’imatge sense pèrdues com png, sempre podrem canviar el format del clip de vídeo i exportar-lo en el format que més ens convin-gui sense haver de tornar a renderitzar. Encara més, si exportem frame a frame podrem visualitzar els primers fotogrames i, en cas de que visualitzem algun error, sempre podrem cancelar el render, corregir el problema i tornar a renderitzar, amb un estalvi considerable de temps.

Quan es calcula el render per imatges, si aquest s’atura per algun mo-tiu, basta eliminar el fotograma que hagi sortit corrupte i tornar a ren-deritzar l’escena a partir d’aquest fotograma, sense haver de tornar començar per l’inici.

13

Animació - PAC 3

Bibliografia i fonts consultades

Referències bibliogràfiques i en línia

Imatges

Imatge de la portada (cc by-sa) Pere Amengual

Model UFO: (c) 3dRegenerator [en línia] http://tf3dm.com/3d-model/ufo-53687.html

Model Avió: (c) 3dRegenerator [en línia] http://tf3dm.com/3d-model/airplane-dordo17z-52858.html

Model Casa: (c) animatedHeaven [en línia] http://tf3dm.com/3d-model/cottage-house-90488.html

Model Superman: (c) John R. Quintana [en línia] http://www.creativecrash.com/3d-model/superman-3d-model